自己独立设计的字符串加密算法

最新推荐文章于 2024-07-21 15:10:19 发布

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自己独立设计的字符串加密算法

作者：成晓旭

这是本人自行设计的第一个数据加密算法，当初是想设计成分组的对称加密算法，但后来工作一忙，就没有实现，就草草完成便开始应用起来了。但是目前的混淆度已经能够满足绝大多数的简单加密应用。

1、 简介：

设计一个算法，对字符串进行加密和解决，要求有一定的混淆度，并且，无须复杂的密钥管理。为简化应用，我将混淆码(类似于密钥)直接混淆存储在加密后密文中。

2、 算法设计：

开始想将此算法设计成分组的对称加密算法，所以在算法的核心处理轮尽可能地选择“对称”的计算方法：比较异或、字节内转换、对称倒。

此算法设计成三大步骤：输入调整，核心加、解密过程，输出调整。

1、输入调整：就是用混淆码将源串调整成长度为8的整数倍的新串，以作为核心处理过程的输入。

2、输出调整：就是将通过核心处理过程计算后的结果串，按输出要求进行转换。加密时，就是转换成希望的密文串；解密时，转换成希望的明文串。

3、核心处理过程：是整个算法的核心过程，主要包括位异或、左右倒置、交换字节、移位等几个子过程。

3.1：位异或：对串的每一个Byte位进行异或运算；

3.2：左右倒置：对串进行镜像对称处理，将串分成前后两部分，完成对换。

3.3：交换字节：对每一个Byte的前、后半字节进行镜像对称倒置。

3.4：移位：对串进行移位处理。

具体的加、解密处理过程如下图所示：

3、 算法点评：

1、此算法没有实现正在的对称加密算法。只需要对输入、输出调整过程进行优化，并且，重新调整核心处理过程的计算顺序，就可以了。

2、源码演示的版本有些缺陷：最大处理串长度为255，应该进行优化；并且混淆码过于粗糙，也有待优化；对混淆码的应用不全面，处理之后，混淆码主要集中在密文的部分区段，分布不够均匀，混淆程度也不够充分。

4、 算法源码：

// ------------------------------------------------------------------------------

// 产品名称:自有版权的字符串加密算法

// 产品简介:将字符串按自行独立设计的加密算法进行加、解密处理

// 产品作者:成晓旭

// E-Main:CXXSoft@sohu.com

// 产品版本:1.0版

// 备注:任何人使用此类时,请保留此段自述文件,谢谢!

// 单元文件:unSecurity.pas

// 单元说明:算法类TCXXStrSecurity的定义及实现

// 开发时间:2004-12-25

// 设计本加、解密算法，并用原型程序测试、实现

// 修改时间:2005-01-15

// 增加加、解密返回、输入串码制属性更新功能

// ------------------------------------------------------------------------------

unitunSecurity;

interface

uses

SysUtils;

type

TCXXStrSecurity = class

private

// 本算法的加密最终结果标志(true:字节码串/false:字符串)

isByteResult: boolean ;

// 本算法的字符串长度位数目(16制式)

lenStrWidth:Byte;

// 本算法要求的最小模糊字符串

minTextLen:Word;

// 本算法处理的最大串长度

maxStrLen:Word;

// 本算法的串移位位数

bitStrMoved:Byte;

// 根据本算法的处理规则,以加密前明文进行串调整

functionTransFillText( const strText:string):string;

// 根据本算法的处理规则,以加密后密文进行串调整

functionReTransFillText( const strText:string; const mvSize:Byte):string;

// 将字符串转换成Ascii码串的方法

functionTransStringToNumber( const strText:string):string;

// 将一个字节的前后两个半字节互换的方法

functionChangeNumber( const byt:Byte):Byte;

// 将字符串循环移动的方法(左移/右移)

functionMoveTextByCircle( const strText:string; const mvSize:Byte; const isFromHead: boolean ):string;

// 将字符串内每个字节的前后两个半字节互换的方法

functionExChangeNumber( const strText:string):string;

// 将字符串进行前后倒置的方法

functionRevertString( const strText:string):string;

// 将字符串的相邻两位进行调换的方法

functionTransOneByte( const strText:string):string;

// 将Ascii码串转换后常规字符串的方法

functionTransNumberToString( const strText:string):string;

// 将字符串进行位异或处理方法

functionXORString( const strText:string):string;

public

// 本算法的加、解密处理成功标志(true:成功,否则:失败)

isOK: boolean ;

// 本算法的处理过程消息

Msg:string;

constructorCreate( const isReturnByte: boolean );

// 字符串加密方法

functionEncodeString( const strText:string):string;overload;

// 字符串加密方法

functionEncodeString( const strText:string; const isByteStr: boolean ):string;overload;

// 字符串解密方法

functionDecodeString( const strPassword:string):string;overload;

// 字符串解密方法

functionDecodeString( const strPassword:string; const isByteStr: boolean ):string;overload;

end;

implementation

... {TCXXStrSecurity}

functionTCXXStrSecurity.ChangeNumber( const byt:Byte):Byte;

begin

Result: = (bytmod 16 ) * 16 + (bytdiv 16 );

end;

constructorTCXXStrSecurity.Create( const isReturnByte: boolean );

const

default_MoveBit = 5 ;

begin

minTextLen: = 6 ;

lenStrWidth: = 2 ;

maxStrLen: = 255 ;

bitStrMoved: = 5 ;

isByteResult: = isReturnByte;

end;

functionTCXXStrSecurity.EncodeString( const strText:string):string;

var

str:string;

begin

str: = '' ;

str: = TransFillText(strText);

str: = XORString(str);

str: = RevertString(str);

str: = TransOneByte(str);

str: = TransStringToNumber(str);

str: = ExChangeNumber(str);

str: = MoveTextByCircle(str,bitStrMoved, true );

if NOTisByteResultthen

str: = TransNumberToString(str);

Result: = str;

end;

functionTCXXStrSecurity.ExChangeNumber( const strText:string):string;

var

len,i:Word;

begin

len: = Length(strText);

for i: = 0 tolendiv 2 - 1 do

begin

Result: = Result + IntToHex(ChangeNumber(StrToInt( ' $ ' + Copy(strText,i * 2 + 1 , 2 ))), 2 );

end;

functionTCXXStrSecurity.MoveTextByCircle( const strText:string;

const mvSize:Byte; const isFromHead: boolean ):string;

var

len:Word;

begin

len: = Length(strText);

if isFromHeadthen

Result: = Copy(strText,mvSize + 1 ,len - mvSize) + Copy(strText, 1 ,mvSize)

else

Result: = Copy(strText,len - mvSize + 1 ,mvSize) + Copy(strText, 1 ,len - mvSize);

end;

functionTCXXStrSecurity.DecodeString( const strPassword:string):string;

var

str:string;

begin

str: = strPassword;

if NOTisByteResultthen

str: = TransStringToNumber(str);

str: = MoveTextByCircle(str,bitStrMoved, false );

str: = ExChangeNumber(str);

str: = TransNumberToString(str);

str: = TransOneByte(str);

str: = RevertString(str);

str: = XORString(str);

str: = ReTransFillText(str,bitStrMoved);

Result: = str;

end;

functionTCXXStrSecurity.ReTransFillText( const strText:string; const mvSize:Byte):string;

var

len:Word;

begin

len: = StrToInt( ' $ ' + Copy(strText, 1 ,lenStrWidth));

Result: = Copy(strText,lenStrWidth + 1 ,len);

end;

functionTCXXStrSecurity.RevertString( const strText:string):string;

var

i,len:word;

t: char ;

pch:PChar;

begin

pch: = PChar(strText);

len: = Length(strText);

for i: = 0 tolendiv 2 - 1 do

begin

// ChangeChar(pch[i],pch[len-1-i]);

t: = pch[i];

pch[i]: = pch[len - 1 - i];

pch[len - 1 - i]: = t;

end;

Result: = String(pch);

end;

functionTCXXStrSecurity.TransFillText( const strText:string):string;

var

i,oLen:Word;

str,strPower:string;

begin

strPower: = FormatDateTime( ' HHMMSS ' ,Now());

// strPower:=RevertString(strPower);

// strPower:=TransOneByte(strPower);

str: = strText;

oLen: = Length(str);

i: = 1 ;

while (Length(str) < minTextLen) do

begin

str: = str + strPower[i];

Inc(i);

end;

Result: = IntToHex(oLen,lenStrWidth) + str;

end;

functionTCXXStrSecurity.TransNumberToString( const strText:string):string;

var

i:word;

begin

Result: = '' ;

for i: = 0 toLength(strText)div 2 - 1 do

begin

Result: = Result + CHR(StrToInt( ' $ ' + Copy(strText,i * 2 + 1 , 2 )));

end;

functionTCXXStrSecurity.TransOneByte( const strText:string):string;

var

i,len:word;

t: char ;

pch:PChar;

begin

pch: = PChar(strText);

len: = Length(strText);

for i: = 0 tolendiv 2 - 1 do

begin

t: = pch[ 2 * i];

pch[ 2 * i]: = pch[ 2 * i + 1 ];

pch[ 2 * i + 1 ]: = t;

end;

Result: = String(pch);

end;

functionTCXXStrSecurity.TransStringToNumber( const strText:string):string;

var

len,i:Word;

str:string;

begin

len: = Length(strText);

str: = '' ;

for i: = 1 tolen do

begin

str: = str + IntToHex(Ord(strText[i]), 2 );

end;

Result: = str;

end;

functionTCXXStrSecurity.XORString( const strText:string):string;

var

len,k:word;

b:Byte;

begin

Result: = '' ;

len: = Length(strText);

for k: = 1 tolen do

begin

b: = Ord(strText[k]);

if kmod 2 = 0 then

b: = bxork

else

b: = bxor(len - k);

Result: = Result + CHR(b);

end;

functionTCXXStrSecurity.DecodeString( const strPassword:string;

const isByteStr: boolean ):string;

begin

isByteResult: = isByteStr;

Result: = DecodeString(strPassword);

end;

functionTCXXStrSecurity.EncodeString( const strText:string;

const isByteStr: boolean ):string;

begin

isByteResult: = isByteStr;

Result: = EncodeString(strText);

end;

end.

5、 应用适应器源码：

// ------------------------------------------------------------------------------

// 产品名称:自有版权的字符串加密算法

// 产品简介:将字符串按自行独立设计的加密算法进行加、解密处理

// 产品作者:成晓旭

// E-Main:CXXSoft@sohu.com

// 产品版本:1.0版

// 备注:任何人使用此类时,请保留此段自述文件,谢谢!

// 单元文件:unSecurityAdapter.pas

// 单元说明:算法接口类TCXXStrSecurity的定义及实现

// 开发时间:2006-06-27

// 增加接口类,封闭对算法类的管理细节,以方便客户使用

// ------------------------------------------------------------------------------

unitunSecurityAdapter;

interface

uses

unSecurity;

type

TSecurityAdapter = class

private

public

// 字符串加密方法

class functionEncodeString( const strText: string ): string ;

// 字符串解密方法

class functionDecodeString( const strPassword: string ): string ;

end;

implementation

var

security:TCXXStrSecurity;

... {TSecurityAdapter}

class functionTSecurityAdapter.DecodeString(

const strPassword: string ): string ;

begin

Result: = '' ;

if Assigned(security)then

Result: = security.DecodeString(strPassword, true );

end;

class functionTSecurityAdapter.EncodeString( const strText: string ): string ;

begin

Result: = '' ;

if Assigned(security)then

Result: = security.EncodeString(strText, true );

end;

initialization

security: = TCXXStrSecurity.Create( false );

finalization

security.Free();

security: = nil;

end.